CN109628776A - 一种7003铝合金吸能盒的加工方法及吸能盒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种7003铝合金吸能盒的加工方法及吸能盒，为本发明7003铝合金吸能盒的加工方法，要求铝棒中，镁质量百分比控制在0.75‑0.82％，锌质量百分比控制在5.0‑5.5％；用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；本发明吸能盒采用前述的7003铝合金吸能盒的加工方法制得。本发明解决了7003牌号铝合金在压缩变形开裂问题，本发明通过调整镁、锌的合金含量进行熔炼，并浇铸；同时铝棒使用双级均匀化退火，冷却方式采用风冷；通过合金配比的调整，使得产品在挤压完成后，减缓T4自然时效的强度，提升其在T5状态下的变形能力，保证产品的延伸强度，提高产品的变形能力。

Description

一种7003铝合金吸能盒的加工方法及吸能盒
技术领域
本发明涉及合金领域，具体地说，是一种7003铝合金吸能盒及吸能盒的加工方法。
背景技术
汽车吸能盒是汽车车身的重要组成部分，它能在汽车发生碰撞时保护车身结构，缓冲碰撞造成的伤害。铝合金由于减重效果明显，在未来有望全面代替钢材，具有良好的应用前景。但是，通常铝合金结构材料的屈服强度波动范围大，对车体而言，在同样的冲击力下，若屈服强度过低，车体变形过大，车辆的损坏程度比较严重，亦可能伤及人员。而屈服强度过高，则会由于车体产生的变形不足，不能起到压缩吸能的缓冲效果。所以对铝合金吸能盒的稳定性提出来严格的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车身防撞梁吸能盒的7003铝合金吸能盒的加工方法，可提升吸能盒在T5状态压缩变形的延展性，以及提供一种在T5状态压缩变形的延展性好的7003铝合金吸能盒。
为了解决上述技术问题，本发明7003铝合金吸能盒的加工方法，包括以下步骤：
A、在7003铝棒熔炼过程中，镁使用镁的质量含量为99 .9％的镁锭添加，锌使用锌的质量含量为99.995％的锌锭添加；添加时铝液温度735℃；
B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40 目和60目；
C、通过液压铸造机及油气铸盘，包含结晶器上水冷却的水孔式冷却系统 ，进行连续铸造，铸造出铝棒；
D、铝棒采用350℃/4H+470℃/8H双级均匀化退火；
E、检测铝棒，要求铝棒中，镁质量百分比控制在0.75-0.82％，锌质量百分比控制在5.0-5.5％；
F、用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；
G、压成型后采用8h升温至150℃，然后保温6H时效。
优选的，所述的步骤D中采用风冷却进行均匀化退火。
本发明吸能盒采用7003铝合金，镁质量百分比控制在0.75-0.82％，锌质量百分比控制在5.0-5.5％。
本发明吸能盒采用前述的7003铝合金吸能盒的加工方法制得。
本发明有益效果：本发明通过合金配比的调整，均匀化制度及时效制度的调整，使得产品在挤压完成后，自然时效强度减缓，保证产品的延伸强度，提高产品的变形能力。本发明解决了7003牌号铝合金在压缩变形开裂问题，本发明通过调整镁、锌的合金含量进行熔炼，并浇铸；同时铝棒使用双级均匀化退火，冷却方式采用风冷；通过合金配比的调整，使得产品在挤压完成后，减缓T4自然时效的强度，提升其在T5状态下的变形能力，保证产品的延伸强度，提高产品的变形能力。
附图说明
图1是本发明吸能盒截面图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
试验设备：铝挤压机-2000T，成品锯切机，精切锯，时效电炉，30T万能试验机。
试验步骤：
1）在7003 铝棒熔炼过程中，镁使用镁的质量含量为99 .9％的镁锭添加，锌使用锌的质量含量为99.995％的锌锭添加；添加时铝液温度735℃；
2）铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和60目；
3）通过液压铸造机及油气铸盘，包含结晶器上水冷却的水孔式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；
4）铝棒采用350℃/4H+470℃/8H双级均匀化退火；
5)铝棒检测，符合公司控制要求；要求铝棒中，镁质量百分比控制在0.75-0.82％，锌质量百分比控制在5.0-5.5％；取十例试片，其中镁、锌质量含量如表4。
6)将6米长铝棒进行锯切，得到挤压使用的短棒(试验用棒长度650±5mm)；
7)用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；
8)使用精切锯将产品精锯成280mm长度，锯切100支，用万能试验机进行压缩变形测试；
9)另外，取性能测试试片各10片，采用8h升温至150℃，保温6h的制度时效，验证测试材料力学性能；
10)压缩试验：将产品放置在工装内，使用万能试验机下压，使产品高度由280mm变为92mm（约1/3高度），产品截面图如图1所示。
以下取本发明十例试片对应的材料各制作成十个吸能盒与原时效工艺相比（原工艺中镁质量百分比控制在0.9%-1.0%，锌质量百分比控制在5.6%-6.0%；制造步骤：A、在7003铝棒熔炼过程中，镁使用99 .9％的镁锭添加，锌使用99.995％的锌锭添加；添加时铝液温度735℃；B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为30 目和50目；C、通过液压铸造机及油气铸盘，包含结晶器上水冷却的水孔式冷却系统 ，进行连续铸造，铸造出铝棒；D、铝棒采用470℃/8H均匀化退火；）。
表1（产品变形对比）
工艺类别 说明 T5强度验证结果 （要求：抗拉≥320Mpa；屈服：275-315Mpa；延伸率≥10%） 压缩开裂比例
原工艺 高度由280mm压缩至92mm 符合要求 80%
本发明 高度由280mm压缩至92mm 符合要求 0%
表2 压缩测试结果统计
工艺类别 压缩测试数量/支 没有开裂数量/支 合格率比例％
原工艺 100 22 22
本发明 100 100 100
表3 T6性能验证数据统计
工艺类别 测量试片数量/片 性能合格数量/片 性能合格比例％
原工艺 10 10 100
本发明 10 10 100
表4本发明T6性能数值
试片编号 镁（%） 锌（%） 抗拉 Mpa 屈服 Mpa 延伸率 %
1 0.82 5.4 342 304 14.6
2 0.82 5.3 343 301 15.3
4 0.79 5.2 333 290 15.1
6 0.81 5.3 335 293 14.9
7 0.75 5.0 335 292 17.8
8 0.78 5.3 343 298 15.7
9 0.82 5.5 331 290 12.9
10 0.77 5.1 335 311 17.8
备注：表４中镁、锌含量为质量含量。
从上述数据可知，经本发明成分调整改进后，产品能够满足后续压缩成型不开裂的要求，同时满足产品对性能的要求。

Claims (4)

1.一种7003铝合金吸能盒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在7003铝棒熔炼过程中，镁使用镁的质量含量为99 .9％的镁锭添加，锌使用锌的质量含量为99.995％的锌锭添加；添加时铝液温度735℃；
B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40 目和60目；
C、通过液压铸造机及油气铸盘，包含结晶器上水冷却的水孔式冷却系统 ，进行连续铸造，铸造出铝棒；
D、铝棒采用350℃/4H+470℃/8H双级均匀化退火；
E、检测铝棒，要求铝棒中，镁质量百分比控制在0.75-0.82％，锌质量百分比控制在5.0-5.5％；
F、用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；
G、压成型后采用8h升温至150℃，然后保温6H时效。
2.根据权利要求1所述的7003铝合金吸能盒的加工方法，其特征在于，所述的步骤D中采用风冷却进行均匀化退火。
3.一种7003铝合金吸能盒，其特征在于：所述吸能盒采用7003铝合金，镁质量百分比控制在0.75-0.82％，锌质量百分比控制在5.0-5.5％。
4.一种7003铝合金吸能盒，其特征在于：所述的吸能盒采用如权利要求1或２所述的7003铝合金吸能盒的加工方法制得。
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